Effect of photoperiod and temperature on the life-cycle of different populations of the peacock butterfly Inachis io

The variation in response to photoperiod and temperature of different populations of the peacock butterfly, Inachis io (L.) (Lepidoptera: Nymphalidae), was investigated to test the extent to which species can adjust their response to the environment, and therefore maximise their reproductive potential. The photoperiodic (adult) diapause induction response varies between populations, and appears to be finely tuned to the local conditions. There is however variation within populations and the response can be adjusted in a population by selective breeding. The developmental rate is not significantly different between three latitudinally distinct populations, over the range of temperatures tested, and pupal weights are similar at given temperatures. However, pupal weights increase with decreasing development temperature. The implications of these findings are discussed with reference to modelling life history strategies.

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Résumé Inachis io (L.), observable dans une grande partie de l'Europe, y présente des différences quant au cycle biologique, au voltinisme et à la durée du développement. Trois populations provenant de la zone de transition entre monovoltinisme et bivoltinisme ont été échantillonnées pour examiner les différences de réponses à la photopériode et à la température, et pour évaluer l'étendue des possibilités d'adaptation de cette espèce à l'environnement et ainsi optimaliser son potentiel reproductif. L'induction photopériodique de la diapause est de type jour long pour toutes les souches examinées, mais la photopériode critique 50 (CPh50) varie suivant les populations et paraît étroitement ajustée aux conditions locales. Il y a cependant assez de variabilité à l'intérieur des populations pour que le seuil puisse être rapidement abaissé dans chaque population par des expériences d'élevage sélectif. Par contre, la vitesse de développement ne varie pas significativement entre les populations pour la gamme de température: 15–27°C. Les poids de chrysalides ne diffèrent pas suivant les populations, bien qu'ils augmentent quand la température de dévelppement diminue. On peut penser que des modèles, prédisant que la diminution du nombre de générations pendant une saison sera accompagnée d'une prolongation de la durée de développement et d'une augmentation de la taille, et que ceci est d'origine génétique et non le résultat seul du refroidissement de l'environnement, ne tiendront pas compte de l'absence de variation entre populations dans la relation entre température et développement.

     

Effects of larval rearing temperature on the development of the mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata

As the temperature at which larvae of C. capitata were reared decreased from 30° to 25° to 20° the yield of pupae from eggs increased from 15% to 25% to 30% and the mean weight of pupae decreased. Within each temperature regime the weight of pupae produced on successive days declined and the fat content of those pupae varied.

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Résumé On a étudié l'effet de température d'élevage larvaire de 20°, 25° et 30°. La durée du développement s'accroît de 7 à 13 jours pour des températures respectives de 30° et 20°. Lorsque la température d'élevage baisse, le nombre de pupes produites par rapport aux oeufs s'accroîts de 15% à 20% et 30% et le poids moyen des pupes diminue.Pour chaque régime de température il y a une nette réduction du poids des pupes produites au cours des jours successifs et la teneur en lipides de celles-ci varie également. L'émergence moyenne des adultes à partir de pupes produites dans un élevage à 30° est plus élevée que celle obtenue dans des élevages à 25° et 20°.Tandis que la vitesse du développement, le contrôle du métabolisme des graisses et la production de pupes peuvent être des facteurs primaires intervenant dans le choix de la température d'élevage pour la production de masse de la mouche des fruits, il faudrait aussi considérer les effets de cette température d'élevage sur d'autres aspects de la biologie de l'insecte.

     

Effect of temperature on the duration of larval and pupal stages of two species of sciomyzid flies, predators of the snail Lymnaea truncatula

The duration of larval and pupal stages of two species of predatory flies was investigated at five constant temperatures. Ilione albiseta (Scopoli): Mean duration of first and second instars was shortest at 23°C and there was 100% survival of first instar larvae at all temperatures. Mean third instar larval duration decreased from 104 days at 17°C to 27.5 days at 26°C. Total percentage larval survival was greatest at 17°C and least at 26°C. Mean pupal duration decreased as temperature increased and this occurred also under outdoor conditions. Pherbellia cinerella (Fallén): As temperature increased mean larval duration decreased but the percentage of larvae pupating also decreased (100% at 14°C, 33.3% at 26°C). There was a trend for shorter mean pupal durations at higher temperatures.

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Résumé L'action de la température a été examinée à 14, 17, 20, 23 et 26°C. Les 2 espèces sont prédatrices de L. truncatula, vecteur de la douve du foie en Irlande, où elle provoque à l'àgriculture une perte évaluée à 10 millions de livres par an. Les données recuellies en conditions contrôlées du laboratoire doivent permettre de définir les conditions optimales pour l'élevage continu de ces espèces. Ceci est indispensable pour évaluer, dans la nature leurs potentialités pour la lutte biologique. Ilione albiseta: C'est à 23°C que le développement des larves de premier et second stades sont les plus brefs; la survie du premier stade est totale à toutes les températures constantes examinées. La durée moyenne du 3ème stade décroît de 104 jours à 17°C jusqu'à 27,5 jours à 26°C. Le taux de survie total est plus élevé à 17°C qu'à 26°C. La durée moyenne de la nymphose diminue quand la température croît, et ceci se produit aussi à la température ambiante extérieure. On réduit de moitié la durée du développement de l'éclosion de l'oeuf à l'apparition de l'adulte, entre la nature et le laboratoire, en utilisant respectivement: 23°, 17° et 26°C pour les premier et second stades, le troisième stade, la nymphé. Cela devrait aider à multiplier la souche pour la lutte biologique. Pherbellia cinerella: Avec élévation de la température la durée du développement larvaire diminue, mais aussi le nombre de larves parvenant à la pupaison (100% à 14° et 33,3% à 26°C). La nymphose tendait à être plus brève aux températures les plus élevées.

     

Diapause termination and thermal requirements for postdiapause development inAphelinus mali at constant and fluctuating temperatures

Diapause termination under natural and simulated overwintering conditions, the effect of subzero temperature on postdiapause development and the relationship between postdiapause development rate and constant and fluctuating temperatures was studied in a Dutch population ofAphelinus mali Hald. (Hymenoptera: Aphelinidae).The rate of diapause termination was similar in larvae overwintering under natural and simulated conditions. Most larvae had terminated diapause by the last week of February. Some female larvae may have remained in diapause until the end of March. The exposure of postdiapause larvae to –10°C for two weeks did not affect their survival or postdiapause development rate.PostdiapauseA. mali larvae could complete development and the adults emerge from their mummified aphid hosts at constant temperatures from 12 to 24°C. Although some larvae completed postdiapause development at 10°C, few emerged. The theoretical threshold temperature (t_o) for postdiapause development was 9.4°C and the thermal constant (K) 136.4 degree-days. K was 121.4 and 134.8 for first and 50% emergence, respectively.The number of heat units accumulating above 9.4°C to 1st and 50% emergence was similar under constant and fluctuating temperatures.

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Fin de la diapause et exigences thermiques pour le développement après la diapause d'Aphelinus mali soumis à des températures constantes ou à des thermopériodes

Résumé L'achèvement de la diapause en conditions naturelles ou simulant l'hiver, les effets des températures inférieures à zéro sur le développement après la diapause et les relations entre la vitesse de développement après la diapause et les températures constantes ou en thermopériodes ont été examinés sur des populations néerlandaises d'A. mali (Hymenop.; Aphélinidae).Les taux d'achèvement de la diapause de larves hivernantes étaient semblables en conditions naturelles ou simulées. La plupart des larves ont terminé leur diapause la dernière semaine de février. Quelques larves femelles sont restées en diapause jusqu'à fin mars. L'exposition pendant 2 semaines des larves sorties de diapause à –10 °C ne compromet pas leur survie ou leur taux de développement après la diapause.Les larves ayant diapause peuvent terminer leur développement et les adultes émerger des pucerons momifiés aux températures constantes comprises entre 12 et 24 °C. Bien que quelques larves achèvent leur développement à 10 °C, peu émergent. La température seuil théorique de développement après la diapause (t_o) a été de 9,4 °C et la constante thermique (K), 136,5 degrés-jours. Pour la première émergence et pour 50% d'émergences, les valeurs de K étaient respectivement: 121,4 et 134,8.Le nombre d'unités thermiques pour la première émergence et pour 50% d'émergences était le même à température constante ou avec une thermopériode.

     

The influence of constant and fluctuating temperatures on development rate and survival of pupae of the Australian sheep blowfly Lucilia cuprina

Functions describing instantaneous development rates in constant and natural temperature regimes were obtained for pupae of the Australian sheep blowfly, Lucilia cuprina (Wiedemann). These were derived using a technique that directly calculates rate functions from development-time observations made under any temperature regime. The functions indicated similar instantaneous development rates for constant and natural temperatures up to 30°C. At 30° the constant-temperature function reached a plateau which was maintained to the constant-temperature thermal limit. The natural-temperature function, however, continued its ascending phase to 34°, and then fell sharply to zero at 42°.The median survival temperatures of pupae for single 7-h exposures, daily 7-h exposures, and continuous exposures to high temperatures were 44.7, 39.2, and 34.4°, respectively. Development was completed at constant 15° but not at 10°. Median survival times at constant 10, 5, 0 and-5° were 4.3, 4.2, 2.5 and 1.5 days. Mortality was slight for single or daily 7-h exposures to-5°, but was complete for all except brief single exposures to-10°.

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Influence des températures constantes et de la thermopériode sur le taux de développement et la survie des pupes de Lucilia cuprina

Résumé Des fonctions associant les taux de développement aux températures en conditions constantes et en thermopériodes naturelles ont été établies pour les pupes de L. cuprina. La fonction pour les conditions naturelles décrit les taux de développement immédiat-c'est-à-dire les taux de développement existant en réponse à la température pour chaque laps de temps (en réalité, pour un court intervalle), plutôt que le taux moyen pour une gamme de températures. La fonction pour les températures constantes décrit à la fois les taux de développement instantané et moyen (ceux-ci étant équivalents, en ne supposant pas de réponses spécifiques suivant l'âge en conditions constantes). Les fonctions ont été dérivées en utilisant une technique qui calcule directement les fonctions des taux à partir des observations sur les durées de développement faites dans chaque condition de température.Les fonctions ont révélé des taux de développement instantanés semblables pour les températures jusqu'à 30°C. A 30°C la fonction pour la température constante a atteint un plateau qui s'est maintenu jusqu'à la limite thermique. La fonction pour les thermopériodes naturelles a continué de s'élever jusqu'a 34°C, et alors a chuté brutalement jusqu'à zéro à 42°C. Dans la région d'où les lots de pupes ont été obtenus les températures subies par les pupes dans les zones non ombragées dépassent fréquemment 50°C pendant l'été. Les taux de développement des pupes aux températures au dessus de 30°C, où les fonctions avec températures constantes et thermopériodes deviennent différentes, sont cependant cohérent avec les expériences dans la nature avec L. cuprina. Les températures médianes de survie des pupes pour une exposition unique de 7 h, pour des expositions quotidiennes de 7 h et pour une exposition constante à haute température étaient respectivement de 44,7; 39, 2 et 34,4°C. Par comparaison avec des températures estivales du sol de 50°C et plus, il semble vraisemblable que la mortalité nymphale est un facteur important de déclin des populations de L. cuprina au milieu de l'été.

     

Response of the western spruce budworm to temperature and dose of a virus, a growth regulator, and an organophosphate

Pathogenicity of nuclear polyhedrosis virus (NPV) to western spruce budworm larvae, Choristoneura occidentalis Freeman, increased as temperature increased. In constrast, at temperature extremes, mortality increased for a specified dose of malathion or diflubenzuron, while at the optimal temperatures (20–25°C), mortality decreased. Malathion was the fastest acting insecticide, followed by diflubenzuron and then NPV.Simulation results considered temperature dependent developmental rates of the larvae, energy consumption, time to achieve total mortality, and mortality at specified doses of insecticides. Low temperatures provided the greatest reduction in the amount of energy consumed by spruce budworm relative to the energy consumed when no treatment was applied. This was due to both the percent mortality and because total mortality was realized in the larval stage while at the higher temperatures, mortality was not fully realized until the pupal stage.

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Résumé La température modifie la toxicité ou la pathogénie du virus de la polyhédrose nucléaire (NPV), du diflubenzuron, et du malathion consommés par Choristoneura occidentalis Freeman. La pathogénie du NPV augmente avec la température, si bien qu'il y a une relation linéaire entre mortalité et température. Pour le diflubenzuron et le malathion, la température est liée à la mortalité d'une façon gradiatique. Aux températures extrêmes, la mortalité augmente pour une dose donnée de malathion ou de diflubenzuron, tandis qu'aux températures optimales (20 à 25°C), la mortalité diminue. Des modèles multiples ont été utilisés pour évaluer les effets ci-dessus.Le moment de la mortalité finale observée et la mortalité cumulative ont été modifiés par la température, mais non par la dose d'insecticide. L'effet le plus rapide est obtenu avec le malathion, suivi par le diflubenzuron et enfin le NPV.Selon les résultats de simulation,—tenant compte des taux de développement larvaires à différentes températures, de la consommation d'énergie, du temps nécessaire pour obtenir la mortalité totale calculée et de la mortalité calculée, pour une dose donnée d'insecticide à une température particulière —, ce sont les basses températures qui réduisent le plus l'énergie consommée par la population par comparaison avec l'énergie consommée en l'absence de traitement. Ceci est dû au pourcentage de mortalité calculée et au fait que la mortalité est toujours obtenue au stade larvaire, tandis qu'aux températures plus élevées, la mortalité se poursuit jusqu'au stade nymphal.

     

The influence of oocyte resorption on ovarian development rates in the Australian sheep blowfly, Lucilia cuprina

Rates of ovarian development in L. cuprina are determined by ambient temperatures and females require a minimum of 57 day degrees above 8°C to mature their first complement of eggs. The number of oocytes that a female can mature depends on her size and the amount of protein-rich material ingested. Under field conditions, females usually obtain sufficient protein to reach maturity but rarely mature their full egg complements (Vogt et al., 1985), i.e., most females resorb some of their oocytes. Oocyte resorption prolongs the maturation period by approximately 0.3 day degrees/oocyte resorbed.A model of ovarian development rates is presented which incorporates resorption delays and uses ambient temperature regimes to estimate the physiological ages and maturation rates of field females.

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Résumé Les taux de développement ovarien de L. cuprina sont déterminés par la température ambiante, et la femelle exige un minimum de 57 degrés-jours audessus de 8°C pour développer son premier lot d'oeufs. Le nombre d'ovocytes qu'une femelle peut former dépend de sa taille et de la quantité d'aliments riches en protéines absorbées. Dans les conditions de la nature, les femelles obtiennent normalement suffisamment de protéines pour atteindre la maturité mais rarement l'ensemble de leur contingent d'oeufs se développe totalement, c'est à dire que la majorité des femelles résorbé une partie de ses ovocytes. La résorption des ovocytes prolonge la période de maturation d'environ 0,3 dégre-jour par ovocyte résorbé. Un modèle de taux de développement ovarien est proposé qui incorpore les retards dus à la résorption et utilise les régimes de température ambiante pour évaluer les âges physiologiques et les taux de maturation des femelles dans la nature.

     

Temperature-dependent development of Zeiraphera canadensis and simulation of its phenology

Diapause requirements of eggs of Zeiraphera canadensis Mutuura and Freeman (Lepidoptera: Tortricidae) are satisfied by 15 weeks of storage at 0.5°C. Temperatures above 30°C are lethal for this life stage. Temperature-dependent development of larvae fed on white spruce, Picea glauca (Moench) Voss, and of pupae was observed under laboratory conditions. The shortest development times were observed at 28°C. Larvae are tolerant to heat, and developed at 32°C, a lethal temperature for pupae. There was little variation of development rates in all stages of the life cycle, explaining the high degree of phenological synchrony reported in populations of this species. A phenological model was developed and calibrated to simulate the relative abundance of the various immature stages under field conditions. The calibration process suggested that temperature in the microhabitat of eggs may be very close to air temperature, but that temperatures under bud caps where larvae are feeding may rise several degrees above air temperature. For the purposes of planning the timing of survey and control practices, degree-day requirements for 10% egg hatch and 75% adult emergence were estimated based on a 4.4°C threshold temperature.

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Résumé La diapause des oeufs de Zeiraphera canadensis Mutuura et Freeman (Lepidoptera: Tortricidae) a été complétée après 15 semaines d'élevage à 0,5°C. A ce stade de leur développement, une température supérieure à 30°C leur est létale. Les relations entre la température et le développement des larves sur l'épinette blanche, Picea glauca (Moench) Voss, et des pupes ont été observées au laboratoire. Les temps de développement les plus courts ont été observés à 28°C. Les larves sont tolérantes à la chaleur et se développent à 32 C, une température qui est létale aux pupes. II y a peu de variabilité des taux de développement de tous les stades immatures. Ceci explique le haut degré de synchronie observé au sein de populations de cet insecte. Un modèle simulant la phénologie a été mis au point et calibré pour prédire la fréquence des divers stades du cycle vital sous des conditions de terrain. La processus de calibration a révélé que la température dans le microhabitat des oeufs est très semblable à celle de l'air, mais que les larves, retrouvées sous l'enveloppe des bourgeons, sont exposées à des températures pouvant excéder celle-ci de plusieurs degrés. Pour des fins de planification du synchronisme entre le développement de l'insecte et des programmes de suivi et de lutte, le nombre de degré-jours nécessaires pour atteindre 10% d'éclosion des oeufs ou 75% d'émergence des adultes ont été estimés à partir d'une température seuil de 4,4°C.

     

Behavior of Aedes taeniorhynchus larvae and pupae in a temperature gradient

An apparatus was built to investigate the behavior of Aedes taeniorhynchus larvae and pupae under uniform illumination in a temperature gradient. Larvae were reared at 30.0° C and tested with and without access to food prior to and during the periods of observation. Preferred ranges for starved larvae were greater and spread over slightly lower temperatures than those selected by fed individuals. Fed larvae in all instars preferred the same approximate range, from 30° to 38°, but calculated average preferred temperatures disclosed a progressive increase with age, from 31.8° in the first instar to 34.6° in the early fourth instar. Late fourthinstar larvae (approaching pupation) chose slightly cooler temperatures (average of 33.0°). Animals from a laboratory colony cultured for several years at 27.0° gave, in the early fourth instar, a response almost identical to that shown by progeny of wild-caught females. When temperature for early fourth-instar larvae was slightly lower (33.5° compared with 34.6°). Observations by means of flash photography showed that the range of temperature selected by fed early fourth-instar larvae in total darkness was the same as under uniform illumination.

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Résumé Un appareil a été construit en vue d'étudier le comportement des larves et nymphes d'Aedes taeniorhynchus soumises à un gradient de température, sous des conditions d'éctairement uniforme. Les larves étaient élevées à une température de 30° et soumises au test avec ou sans possibilité de se nourrir avant ou pendant les périodes d'observation. Les larves nonalimentées manifestaient un preferendum pour des limites de température plus larges et légèrement plus basses que celles observées avec des larves nourries. Ces dernières, à tous les stades larvaires, montrent un preferendum de 30° à 38°, mais le calcul de la température moyenne préférée révèle un accroissement progressif avec l'âge, passant de 31°8 au 1er stade larvaire à 34°6 au début du 4ème stade larvaire. Les larves du 4ème stade, peu avant la nymphose, préfèrent une température légèrement plus basse (moyenne de 33°). Dans un élevage, maintenu pendant plusieurs années au laboratoire à une température de 27°, les larves du début du 4ème stade montrent une réponse presque identique à celles provenant de femelles capturées dans la nature.Quand les larves sont élevées pendant une génération à 24° en lieu de 30° la moyenne du preferendum thermique pour les jeunes larves du 4ème stade est légèrement plus faible (33°5 au lieu de 34°6).Des observations au moyen de photographies par flash électronique montrent que le preferendum thermique est le même à la lumière ou à l'obsurité.

     

Phenological models of development in Pandemis heparana and Adoxophyes orana for timing the application of Insect Growth Regulators with juvenile-hormone activity

Control of leafrollers using Insect Growth Regulators with juvenile-hormone acitivity (IGR) is a major issue in research on Integrated Pest Management in apple orchards. The IGR is applied at the time of emergence of the last-larval instar of leafrollers, thus causing a disturbance of metamorphosis.Simulation models on the development of Pandemis heparana (Denn. et Schiff.) and Adoxophyes orana (F.v.R.) were developed, partly on the basis of experiments, partly on data from literature, to predict the time of emergence of the various stages, particularly of the last-larval instar and the pupa. The models use the state-variable approach, and include only temperature as a driving variable.Simulated curves of emergence of last-instar larvae, pupae and moths corresponded well with observations on field-collected larvae, reared to adult stage in an outdoor insectary. The curves of pheromone trap catches showed a delay relative to the calculated and observed curves for the eclosion of pupae.To investigate whether the time of IGR application could be related to a temperature sum, the relation between emergence curves of last-instar larvae and temperature sums was studied for several years. For this purpose simulated curves were used, because observations on emergence of last-instar covered only a few years.

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Résumé Le contrôle des Tordeuses par les régulateurs de croissance d'Insectes (IGR), à activité d'hormone juvénile, est un progrès majeur dans la recherche pour la lutte intégrée contre les ennemis des vergers de pommiers.L'IGR appliqué lors de l'apparition du dernier stade larvaire des Tordeuses, perturbe ainsi la métamorphose ultérieure. Afin de prévoir le moment d'apparition des différents stades, et plus particulièrement du dernier stade larvaire, des modèles de simulation du développement de Pandemis heparana (Denn. et Schiff.) et Adoxophyes orana (F.v.R.) ont été élaborés à partir d'expériences et en se basant sur des résultats de la littérature.Le modèle est basé sur l'examen de la variable d'état, la température étant la variable discriminante suivie.Les courbes simulées d'apparition des larves de dernier stade, des nymphes et des papillons correspondent aux observations faites sur les larves récoltées dans la nature et élevées jusqu'au stade adulte dans un insectarium en plein air.Le taux de capture dans les pièges à phéromone présente un retard par rapport aux courbes calculées et observées pour l'éclosion des nymphes. Différentes causes peuvent être attribuées à cette différence, mais l'influence d'aucune d'elles n'a été étudiée.Afin de déterminer si le moment de l'application d'IGR peut être lié à une somme de températures, les courbes d'apparition des larves de dernier stade ont été étudiées en relation avec les sommes de températures portant sur plusieurs années. Les observations concernant l'apparition des larves de dernier stade ne couvrant que 2 années, des courbes simulées ont été utilisées à cet effet. L'emploid de la relation liant le moment de l'apparition à la somme des températures permet de n'avoir à calculer que les sommes de températures pour déterminer le moment opportun de l'application des IGR.

     

Fecundity and survival of the common armyworm, Mythimna convecta: Effects of temperature and larval nutrition

Mythimna convecta adults, reared at 22°C on semi-artificial diet or oat seedlings (Avena sativa L.), were exposed to a range of constant temperatures between 10° and 30°C. Pre-oviposition period and adult life span were inversely proportional to temperature. Mean life span was significantly longer in virgin than in mated females. Actual fecundity and fertility of eggs peaked at 20°C and declined towards both high and low temperatures. Most eggs were laid during the first few days after mating, irrespective of temperature. Potential fecundity varied with pupal weight and larval nutrition. Mean daily oviposition was expressed as % potential fecundity realized and, like survival, the relationship with time was summarized using non-linear regression models. The optimum temperature for the survival of males and virgin females was 22.5°C.

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Résumé Des adultes de Mythimna convecta, élevés à 22° avec un aliment semi-artificiel ou sur des pousses d'Avena sativa L, ont été exposés à une gamme de températures constantes entre 10 et 30°. Les durées de la période précédent la ponte et la longvité ont été inversement proportionnelles à la température. La longvité des femelles vierges était significativement supérieure à celle des femelles accouplées. La fécondité réelle et la fertilité des oeufs ont été maximales à 20° et se sont abaissées tant pour les températures faibles qu'élevées. Quelle que soit la température, plus d'oeufs ont été pondus dans les jours suivant l'accouplement. La fécondité potentielle changeait avec le poids des nymphes et l'alimentation larvaire. La ponte moyenne quotidienne a été déterminée comme la pourcentage exprimé de la fécondité potentielle, et, ainsi que la survie, la relation avec le temps a été résumée en utilisant des modèles de régression non-linéaires. La température optimale pour la survie des mâles et des femelles vierges a été de 22.5°.

     

Intensification de la diapause embryonnaire d‘Archanara sparganii par la température: Incidences écologiques

Résumé L'incubation des oeufs d'Archanara sparganii, Esper (Lepidoptera: Noctuidae) s'étend sur 8 à 9 mois dans les conditions naturelles. Elle est temporairement interrompue par une diapause qui intervient à un stade précoce de l'embryogénèse et se prolonge de l'été à la fin de l'hiver. Au laboratoire, l'incubation est néanmoins possible à température constante entre 8 et 21 °C. Une étude expérimentale a montré que l'intensité de la diapause s'accroît lorsque la température en début d'incubation est portée pendant 15 jours de 11 °C à 15 °C et 21 °C. Aucun des modèles expérimentaux faisant intervenir la température n'a permis d'éviter totalement la diapause. La durée de celle-ci a néanmoins été réduite des trois quarts dans certaines circonstances, rendant possible l'éclosion des larves avant l'hiver. Ces résultats servent à interpréter les altérations du cycle biologique du nord au sud de la distribution d'A. sparganii. La perte rapide de réceptivité de Typha spp. à l'égard des larves jeunes justifie par ailleurs une entrée en diapause précoce de l'espèce sous climat méditerranéen.     

Thermal constraints to successful development of the Queensland fruit fly in regimes of constant and fluctuating temperature

Temperature can affect the survival rate through each immature stage of life history and hence the rate of survival from egg to adult emergence. This phenomenon was investigated experimentally by using both regimes of constant temperature and ones in which temperatures fluctuated on a daily basis with rates of heating and cooling approximating to those found in the field. In fluctuating regimes, the highest temperatures tolerated for a few hours on a daily basis were higher than those tolerable on a constant basis. The highest tolerable daily maximum was influenced to some extent by the daily minimum. Regimes near the tolerable threshold that were experienced during one stage of the life history adversely affected the survival rate during the next stage, even if the latter experienced optimal conditions. The results in dicate that, in nature, survival from egg to adult is unlikely if daily maxima prevail in the region of 38–40°C for more than 7 days.

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Affectien de température sur le développement couronné de succès chez Dacus tryoni dans des régimes à des températures constantes et fluctuantes

Résumé La température peut affecter le taux de survie, pour chaque stade d'immaturité, dans l'histoire d'une vie et d'où le taux de survie de l'oeuf à son apparition adulte. Ce phénomène a été étudié à titre expérimental en utilisant les deux régimes à une température constante et l'un d'eux à des températures variées sur une base journalière avec un taux approximatif de chauffage et refroidissement comme ceux que l'on trouve dans ce domaine.Dans un régime de fluctuation, les températures les plus élevées pendant quelques heures sur une base journalière étaient plus fortes que celles tolérées sur une base constante.La maximum journalier de la température la plus élevée supportable était influencé, jusqu'à un certain point, par le minimum journalier.Les régimes qui ont fait l'expérience proche du seuil du supportable au cours d'un stade, dan l'histoire d'une vie, on affecté défavorablement le taux de survie du stade suivant, même si ce dernier a expérimenté les conditions optimal.Les résultats indiquent que, dans la nature, la survie d'oeuf à adulte est improbable si le maxima journalier de 38–40°C prédomine dans la région pendant plus de 7 jours.

     

Survival of repeated frosts by the Queensland fruit fly, Dacus tryoni: experiments in laboratory simulated climates with either step or ramp fluctuations of temperature

Ability to survive exposure to single or repeated periods at a subzero temperature is related to the temperature experienced, whether it is approached quickly or slowly, the time for which it prevails and the interval between exposures.The severity of any low temperature can be expressed in terms of LE₅₀ (time required to kill 50% of individuals with one exposure). Minima enduring for 35% LE₅₀ do not cause any mortality, even when repeated daily. Minima enduring for 44% LE₅₀ cause ca 14% mortality on the first occurrence but no more if repeated at 3 day intervals, but 3% more per occasion if repeated daily. Minima enduring for 88% LE₅₀ cause ca 40% mortality on first occurrence and an equal amount at each recurrence even if each is 7 days apart. Minima enduring for 125% LE₅₀ and over 150% LE₅₀ cause respectively ca 80% and 100% mortality respectively on first occurrence.The daily maximum temperature (in the range 15°C to 25°C) appears to have little relevance to the mortality caused by a repeated minimum of -5°C. Flies of different ages have a similar ability to survive a repeated minimum of -6°C for up to six exposures, but thereafter old flies are more susceptible than young ones.These results can be related to mortality caused by frosty conditions in the field so long as the time spent at the minimum is known and the temperature on the ground can be measured or calculated.

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Résumé L'aptitude à survivre à une ou plusieurs expositions à des températures inférieures à zéro dépend à la fois de leur sévérité et du laps de temps entre les expositions. L'effet d'une température minimale déterminée dépend de sa valeur, de sa durée et du type de refroidissement: brutal (step) ou progressif (ramp).Les effets de toute température minimale peuvent être exprimés en termes de LE₅₀ (temps nécessaire pour obtenir une mortalité de 50% avec une exposition unique). Lorsque le temps d'application de la température minimale correspond à 35% du LE₅₀, il n'y a pas de mortalité, de même dans le cas de répétitions quotidiennes. Lorsque le minimum est subi pendant 44% du LE₅₀, il provoque environ 14% de mortalité après la première exposition, avec 3% supplémentaire après chaque exposition quotidienne, mais l'augmentation est nulle si l'exposition au froid n'a lieu que tous les 3 jours. Lorsque le minimum est subi pendant 88% de LE₅₀, la mortalité après la première exposition est d'environ 40% et de même importance à chaque nouvelle exposition, même si elles sont espacées de 7 j. Lorsque la durée d'exposition au minimum correspond à 125% et à 150% de LE₅₀, les mortalités sont respectivement d'environ 80% et 100% à la première exposition.La température maximale quotidienne, entre 15 et 25°C, semble avoir peu d'influence sur la mortalité provoquée par des expositions répétées à-5°C. Les mouches d'âges différents résistent de la même façon jusqu'à 6 expositions répétées à-6°C, mais au-delà les mouches âgées sont plus sensibles que les jeunes.Dans la mesure où, dans la nature, la durée d'exposition à la température minimale est connue et où la température dans le sol peut être calculée ou mesurée, ces résultats peuvent permettre d'interpréter la mortalité provoquée par le gel.

     

Influences of temperature, fly size and protein-feeding regime on ovarian development rates in the Australian bush fly, Musca vetustissima

A reproductive age-grading system is presented for female Musca vetustissima based on length and yolk content of developing follicles. Ovarian development rate models are also presented for estimating reproductive and chronological ages of females under laboratory and field conditions. Maturation rates are determined primarily by temperature, but are also influenced by protein-availability and fly size (adult headwidth). Females of average size (2 mm headwidth) require 70 and 38 day degrees above 8°C respectively to mature their first and subsequent egg complements. Under suboptimal protein-feeding regimes in the laboratory, females experienced variable periods of arrested development prior to vitellogenesis. These females also resorbed part of their egg complements, but their ovarian development rates were unaffected by oocyte resorption. Under field conditions, females develop their ovaries at near expected rates, requiring only 5 and 2 day degrees more than expected, repectively, to complete their first and each subsequent ovarian cycle.

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Résumé Une échelle de classement est élaborée d'après l'âge des femelles de Musca vetustissima, en se basant sur la longueur et la teneur en vitellus des follicules en croissance. Des modèles de développement ovarien sont proposés pour évaluer les âges chronologique et reproductif, dans les conditions de laboratoire et de la nature. La vitesse de maturation est déterminée avant tout par la température, mais elle est aussi influencée par la disponibilité en protéines et la taille de l'adulte (largeur de la tête). Des femelles de taille moyenne (2 mm de largeur de tête) ont besoin de 70 et 38 degrés/jours au-dessus de 8°C pour conduire successivement à maturité leur premier et leur second lots d'oeufs. Au laboratoire, avec une alimentation protéique inférieure à l'optimum, le développement des femelles est interrompu pendant des durées variables avant le début de la vitellogenèse. Ces femelles résorbent aussi une fraction de leur lot d'oeufs, mais les vitesses de développement ovarien n'ont pas été modifiées par cette résorption. Dans la nature, le développement ovarien s'effectue à peu près à la vitesse prévue, demandant seulement 5 jours de plus que les prévisions pour accomplir leur premier cycle ovarien, et ensuite 2 jours de plus que prévu pour accomplir chaque cycle supplémentaire.

     

Times for recovery from cold-torpor in the Queensland fruit fly Dacus tryoni: the relation to temperature during and after chilling

Recovery time after experience of a given minimum temperature below torpor threshold is related to the value of that minimum, the length of time spent at that minimum, and the temperature prevailing during the recovery period above torpor threshold. A model can predict recovery time for flies experiencing a given temperature fluctuation if the length of time spent at the minimum is expressed as a proportion of LE₅₀ at that minimum.The model has applications in defining the optimal protocol for chilling insects for use in the Sterile Insect Release Method. The model was confirmed by experiments showing that it is likely that flies will recover from non-lethal frosts before ant predators become active.

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Résumé Le temps de récupération après avoir subi une température minimal située au-dessous du seuil d'engourdissement dépend de la valeur de ce minimum, du temps passé à ce minimum, et de la température au-dessus du seuil d'engourdissement pendant la période de récupération. Un modèle mathématique permet d'estimer le temps de récupération après avoir subi une chute de température déterminée, en fonction du temps passé au minimum thermique exprimé comme une fraction du LE₅₀ (temps nécessaire pour tuer 50% des mouches) à ce minimum.Ce modèle s'est trouvé étayé par des observations montrant qu'il est probable que les mouches se remettent des gelées sublétales avant la reprise d'activité des fourmis prédatrices. Ce modèle peut être utilisé pour définir les conditions optimales de refroidissement des insectes utilisés lors de la libération d'individus stériles.

     

Effect of night temperature and photoperiod on growth,nodulation and nitrogen fixation inLotus tenuis

Summary Lotus tenuis was inoculated withRhizobium spp. and grown at three different night temperatures (17, 21 and 27°C) and at two different photoperiods for each temperature: short days (SD) of 8-h light and long days (LD) of 16-h light. Night temperature exerted a stronger effect on dry-matter partitioning than of total dry-matter accumulation. Leaf area increased under LD though less N per leaf area was found. A greater number of leaves under SD might be linked to a day-length effect upon apical dominance and hence on branching, thus resulting in a greater crown growth. Nodulation and nitrogen fixation was greater under SD though specific nodule activity was the same regardless of the environmental conditions of growth. It can be concluded that the best planting time forLotus tenuis would be in the autumn when the days are shortening and the temperature is lower.

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Effet de la température nocturne et de la photo-période sur la croissance nodulaire et la fixation d'azote chez Lotus tenuis

Résumé Lotus tenuis a été inoculé avecRhizobium spp. et mis à croître aux trois températures nocturnes, de 17, 21, et 27°C et à deux photo-périodes pour chaque température: des jours courts (SD) de 8 heures de lumière et des jours longs (LD) de 16 heures de lumière. La température nocturne exerce un effet davantage marqué sur la répartition de la matière sèche que sur l'accumulation totale de la matière sèche. La surface foliaire augmente dans le cas des LD bien que l'on trouve moins d'azote par unité de surface foliaire. Dans le cas des SD, de plus grands nombres de feuilles pourraient être liés à un effet de longueur de jours sous dominance apicale, c'est-à-dire en banchement, résultant donc dans la croissance d'une plus grande couronne. La nodulation et la fixation d'azote sont plus grandes dans le cas des SD bien que l'activité spécifique des nodules soit la même, indépendamment des conditions environnementales de croissance. On peut en conclure que le meileur moment de plantation pourLotus tenuis serait l'automne lorsque les jours raccourcissent et que la température est plus basse.

     

Stridulatory activity of Eugaster (Orthoptera, Ensifera)

Under natural conditions Eugaster stridulates in the afternoon until after sunset and in the morning; it has been shown that the threshold for activity is higher in darkness than in dim light.The concept of a continuously increasing sensitization was found also to cover the observation of the stridulation of Eugaster.In continuous darkness and in dim light an endogenous rhythm does appear at high temperature; at lower temperature and at higher illumination the stridulation is irregularly distributed through the diel.The typical round of song may be recognized at constant temperature and 12 hours light and 12 hours darkness; however, it becomes more distinct and more like the natural pattern at high temperature in the daytime and low in the night.

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Résumé Des mâles isolés d'Orthoptères Ensifères stridulent chaque jour à une certaine heure, commencant généralement au crépuscule.Dans des travaux précédents (Nielsen et Dreisig 1970, Dreisig et Nielsen 1970) il a été démontré que cette forme d'activité rhythmique et d'autres analogues sont dues à une restauration progressive d'un état de sensibilité spécial, pendant la période de repos. La sensibilisation se produit plus vite à une température élevée qu'à une température basse. L'activité se déclenche lorsqu'un certain seuil de sensibilité est atteint, ce qui dépend des conditions extérieures actuelles, par exemple l'éclairage et la température. Eugaster diffère des Ensifères déjà examinés en ce que la stridulation, dans le cas de l'alternance naturelle entre le jour et la nuit, est divisée en deux périodes, la première au cours de l'après-midi et se prolongeant jusqu'au delà du crépuscule, la seconde se déclenchant vers le lever du soleil.L'existence d'un «sensibilisateur» chez Eugaster est en accord avec le fait que l'ampleur d'activité des deux périodes de chant dépend de la température au cours de la matinée précédant la reprise de la l'activité de l'après-midi (t.max. dans les figures 1 et 2).Dans les expériences de laboratoire pendant lesquelles l'éclairage et la température furent réglés, il a été constaté que le seuil de déclenchement était plus bas (donc atteint plus vite) à une lumière faible dans l'obscurité absolue. Cela confirme les suppositions tirées des expériences faites à la lumière naturelle, à savoir que l'obscurité inhibe la stridulation et que la pause entre les deux périodes d'activité est l'effet d'une faible illumination.Dans le laboratoire la répartition normale se produisit à une température constante et avec 12 heures de lumière et 12 heures d'obscurité (ou d'éclairage très faible). La répartition fut bien plus distincte en cas de température élevée pendant la période d'éclairage et de température basse pendant la période d'obscurité.A l'obscurité (ou en éclairement faible) constante, l'activité s'est manifestée en «libre cours» (free-running rhythm) avec une période inférieure à 24 heures, si la température était constamment au-dessus de 23°. En cas de température plus basse (au-dessous de 20°) la répartition de la stridulation fut irrégulière. C'est aussi le cas avec un fort éclairage constant.

     

Thermoregulation in the domestic fowl exposed to a natural climate

Thermoregulatory responses in the resting and the fasting states were studied from July to February in 20 White Leghorn laying hens in a hot-dry climate (41°C mean maximal summer temperature) and in 20 hens transferred in June from the hot-dry climate to a warm climate (30°C mean maximal summer temperature). The relationships of metabolic rates, skin and rectal temperature to ambient temperatures were similar in both climatic groups.In both groups metabolic rates were 18% lower in summer than in winter. The thermal comfort temperature zone and rectal temperatures were significantly higher than those found in controlled climates. The relationship of metabolic rate to mean body temperature is suggested for defining the thermal comfort temperature zone.

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Zusammenfassung Die Thermoregulation von 20 weissen Leghorn Legehennen im Ruhe-und Nüchternzustand wurde in einem heiss-trocken Klima (41°C mittlere max. Sommertemperatur) untersucht und bei 20 Hennen, die im Juni aus einem heiss-trockenen in ein warmes Klima (30°C mittlere max. Sommertemperatur) überführt wurden. Die Beziehung zwischen Stoffwechselrate, Haut- und Rektaltemperaturen und Umgebungstemperaturen waren in beiden Klimagruppen gleich. In beiden Gruppen war die Stoffwechselrate im Sommer 18% niedriger als im Winter. Die Temperaturen der Komfortzone und die Rektaltemperaturen waren signifikant höher als in kontrollierten Klimaten. Es wird empfohlen, die Beziehungen zwischen Stoffwechselrate und mittlerer Körpertemperatur zur Definition der Komforttemperaturzone zu verwenden.

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Resume On a examiné les phénomènes de thermorégulation à l'état de repos et à jeûn de 20 poules pondeuses blanches Leghorn placées d'une part de juillet à février dans un climat très chaud et sec (41°C de max. moyen d'été) et d'autre part transférées en juin du climat très chaud et sec dans un climat chaud (30°C de max. moyen d'été). La relation entre le taux de métabolisme d'une part, la température de la peau et la température rectale d'autre part fut analogue dans les deux groupes. Dans les deux groupes, le taux de métabolisme fut de 18% inférieur en été à ce qu'il fut en hiver. La température de la zone de confort et la température rectale y furent plus levées, et cela de façon significative, que pour les bêtes maintenues en climat de contrôle. On propose d'utiliser la relation entre le taux de métabolisme et la température moyenne du corps pour définir la zone thermique de confort.

     

Effect of temperature on the reproduction of Glossina pallidipes, with reference to G. m. morsitans

The reproductive biology of G. pallidipes Austen was studied at 28°, 25° and 22° C. Experiments showed that incubation of puparia at 28° C resulted in sterility of both males and females. Incubation at 22° C resulted in a reduced fecundity of the females due to egg retention; the fertility of the males was not affected.Comparative studies with G. m. morsitans Westw. showed that G. m. morsitans puparia are less affected by a temperature of 28° C than are G. pallidipes puparia.

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Effet de la température sur la reproduction de Glossina pallidipes, avec référence à G. m. morsitans

Résumé Les productivités de G. pallidipes Austen élevés au laboratoire pendant tout leur cycle à 22, 25 et 28° C, ont été comparées.A 28° C, la vie intrapupale est réduite à environ 23 jours, contre 30 jours environ à 25° C; la survie des adultes est plus brève qu'à 25° C et les mouches ne s'accouplent pas. Les ovaires présentent une rétention d'oeufs et seulement 1/3 des mâles contient des spermatozoïdes mobiles. A 22° C, le cycle est considérablement prolongé, la vie intrapupale durant environ 40 jours. Les femelles s'accouplaient environ 14 jours après l'émergence. Les ovaires présentaient une rétention d'oeufs, bien que moins souvent qu'à 28° C. Les mâles contenaient des spermatozoïdes mobiles.Des expériences avec changements de température à différents moments du cycle ont montré que la stérilité des mâles et des femelles est provoquée par l'incubation de pupes de G. pallidipes à 28° C. La mensuration des ovocytes montre à 28° C un effet nocif sur leur maturation. Des observations sur les testicules dans les pupes révèlent, par comparaison avec 25° C, que l'enroulement des testicules et des spermatozoïdes est retardé à 28° C, tandis que la pigmentation des testicules est retardée à 22° C. Les pupes de G. m. morsitans sont moins affectées à 28° C que celles de G. pallidipes.